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有兴趣就做个电池电量显示器

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楼主
发表于 2008-3-3 08:32 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
现在充电电池在模型里是经常使用。
一组电池中可能有两个、四个或更多的电池,但只要有一个坏了,就会影响遥控器和接受器等就不能正常使用,导致发生意外。这里介绍的小仪器可以对每一节电池的状态进行快速地测量,把不能用的电池挑出去,也可以装在电路中对电池随时进行监测。电路所用元件少,成本低,制作容易。
一、        元器件的准备,所用的元器件如表1所示。表1
序号        元器件规格
R1        100kΩ、1/8W碳膜电阻器
R2        200kΩ、1/8W碳膜电阻器
R3        2.7kΩ、1/8W碳膜电阻器
R4、R5        1kΩ、1/8W碳膜电阻器
C1        100μF/10V电解电容器
VT1        9014等NPN型三极管
VT2        9015等PNP型三极管
VD        φ5红色发光二极管
          50mm×25mm电路板
电路板是电子制作中不可缺少的部分,学会自制电路板,掌握这个技能是大有好处的。大规模生产的印刷电路板是经过制版、印刷、腐蚀、打孔等一系列工艺所完成的。而我们为了试验简单的电路也可以用于工刻制电路板。图1-2是本电路安装图。首先找一尺寸为5Omm×25mm的覆铜板,按图1-2所示用铅笔画好线。已由于电路的安装密度不大,每条铜箔的间距为2mm左右。第二步,参考图1-4所示用小刀将铜箔刻断,将需要去掉的部分用刀尖撬起(制作时小心不要伤着手!),再用镊子夹住撬起的铜箔将撕去。第三步,在规定的位置打孔,孔径为1mm。第四步,用细砂纸把铜箔打磨干净,去掉油迹和脏物,然后涂上松香助焊剂(用酒精泡制的松香)。这样自制的电路板就可以使用了。
   
图1-l 电池状态指示器原理图

二、电路的制作与调试:图1-1是电池状态指示器电原理图,图1-3是电路板元件图。所有元器件的引线安装前都应进行镀锡处理,这样才能保证焊接的可靠性。对照图1-1、图1-2和图1-3依次将电阻器、电容器、三极管、发光二极管装到电路板上。

图1-2 电路板安装图


图1-3 电路板元件图


图1-4 刻制电路板
安装时注意电解电容器和发光二极管的极性,一般电解电容器上都会标出它的负极端,发光二极管则要仔细认清它的电极形状。VT1为9014等型号的NPN型三极管;VT2为9015等型号的PNP型三极管。这两类三极管不能混淆,安装时要分清它们的三个电极。 做好的电路板装在一个小盒中,让发光二极管露在外面。使用这个装置检测新电池时由于新电池的电压较高,发光二极管闪亮的速度就快;如果是旧电池电压较低时,发光二极管闪亮的速度就慢,电压过低时发光二极管就不亮。由此来判断电池的新旧程度。改变电阻器R3的阻值,可以改变发光二极管的闪亮速度和起辉点电压。
三、电路工作原理:一般发光二极管的工作电压在1.8~2V左右,所以一节干电池不能直接点亮发光二极管。而这个电池状态指示器却是用发光二极管来显示电池的电压的。这是因为电池状态指示器中有一个振荡电路来驱动发光二极管。电路在连接1.5V电池时,由于电阻器R4、R5较小,电容器C被迅速充满电,约1.5V,电容器上的电压极性为左正右负。在充电过程中三极管VT1的发射极电压较高,而三极管VT1的基极电压是固定的,由电阻器R1和R2的分压所决定。所以VTl处于截止状态。随着充电的结束,发射极电压下降,三极管VT1开始导通,它的集电极电压下降。PNP型三极管VT2也跟着迅速导通,它的发射极电压下降,由于电容器两端的电压不能突变,这样电容器的右边相对于电池的负极就是负电压,而发光二极管的正极是接在电池的正极端,两个电压同时作用在发光二极管上,满足了发光二极管对工作电压的要求,所以这时发光二极管能闪亮。发光二极管的闪亮使电容器放电,放电结束后电容器再次进行充电,使三极管VT1再次截止,开始了下一个循环过程。因为这是一个振荡电路,所以发光三极管会不断闪烁。

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沙发
发表于 2008-3-3 09:24 | 只看该作者
不错!好方法!
3
发表于 2008-3-3 10:26 | 只看该作者
不错的电路图,想做做。可是对电路不是很懂尤其是3极管的极性不知道怎么焊接?
LZ最好能有个实物照片可以给我们参照下就更好了
4
发表于 2008-3-3 11:29 | 只看该作者
晕啊!说来说去,就是量电压,用万用表不好吗?
5
 楼主| 发表于 2008-3-3 19:03 | 只看该作者
原帖由 QQ哥 于 2008-3-3 10:26 发表
不错的电路图,想做做。可是对电路不是很懂尤其是3极管的极性不知道怎么焊接?
LZ最好能有个实物照片可以给我们参照下就更好了

三个极分别叫基极、集电极和发射极  
    它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,两个PN结将三极管分为三个区:基区、发射区和集电区。发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。 当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。   
    在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。 由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得: Ie=Ib+Ic 这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即: β1=Ic/Ib 式中:β--称为直流放大倍数, 集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为: β= △Ic/△Ib 式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。 三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
一、 三颠倒,找基极

  大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,
可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。

  测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。图2绘出了万
用电表欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连
接着表内电池的正极。
  假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)
,用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取
1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角
度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,
一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管
脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。

  二、 PN结,定管型

  找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确
定管子的导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任
一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度
很小,则被测管即为PNP型。

  三、 顺箭头,偏转大

  找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用
测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
  (1) 对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用
电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指
针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:
黑表笔→c极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺
箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
  (2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极
→b极→c极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔
所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c(参看图1、图3可知)。

  四、 测不出,动嘴巴

  若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均
太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量
中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍
用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏
置电阻的作用,目的是使效果更加明显。  
6
发表于 2008-3-3 23:38 | 只看该作者
楼主热心人,支持一下。。。。。
7
发表于 2008-3-4 14:08 | 只看该作者
说一下我的方法,简单点,适合新人。

指针表的方法,三个脚中会有一个脚有这样的特性:红笔接着这个脚,黑笔分别接另外两脚都会导通(PNP) 或都不导通(NPN),并且把红笔和黑笔反过来就都不导通(PNP)或都导通(NPN),那么这个脚就是基极 b。
数字表红黑表笔相反。

一般引脚排列顺序有这几种:ebc, ecb, bce,知道了b就知道了。这种的方法不是绝对,但是好用。
8
发表于 2008-4-17 13:19 | 只看该作者
支持一下,有空自己做一个!
9
发表于 2008-4-27 13:03 | 只看该作者

好思路!

我一般用3S的LED电显.
10
发表于 2008-4-30 16:37 | 只看该作者
这是测1.5V干电池的?
11
发表于 2008-4-30 19:40 | 只看该作者
嗯,似乎就是干电池的电量显示。
12
发表于 2008-5-10 19:14 | 只看该作者
技术贴!要顶的!又不要钱!还赚分!:em15:
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